DE3210888A1 - Measuring arrangement for measuring flow velocities - Google Patents
Measuring arrangement for measuring flow velocitiesInfo
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Abstract
Description
Meßanordnung zur Errfassung von StrömungsgeschwindigkeitenMeasuring arrangement for recording flow velocities
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Meßanordnung zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten und Gasen in einer Leitung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer solchen, aus der DE-OS 26 39 729 bekannten Meßanordnung wird durch eine im Flüssigkeitsstrom der Leitung liegenden Heizspirale in bestimmten Zeitabständen ein Wärmeimpuls abgegeben. Ein Signalfühler, der in Strömungsrichtung der Heizspirale nachgeornet ist, fühlt den von der strömenden 'üssigkeit transportierten Wärme impuls ab und gibt ein entsprechendes Meßsignal an eine Auswerteschaltung ab. Die zwischen der Abgabe des Wärmeimpulses der Heizspirale und der Messung des Wärmeimpulses am Fühler gemessene Zeit ist dabei ein ß für die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Derartige oder ähnliche Meßsysteme, bei denen an einer Stelle eine Slgnalfolge an das strömende Medium abgegeben und an einer nachgeschalteten Stelle diese Signale im strömenden Medium wieder abgefühlt werden, arbeiten nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich der strömenden Flüssigkeit mit optimaler Genauigkeit. Bei zu kleiner Strömungsgeschwindigkeit zerfließen die abgegebenen Signale in der Flüssigkeit, so daß das später abgefühlte Signal nur noch sehr schwach ist. Bei zu hoher Str5mungsgeschwindigkeit ist der Signalfühler zu träge, um die rasch an ihm vorbeifließenden Signale mit ausreichender Sicherheit zu erfassen. In beiden Fällen sind folglich die vom signalfühler abgegebenen Meßwerte fr eine genaue Anzeige der Strömungsgeschwindigkeit zu schwach.PRIOR ART The invention is based on a measuring arrangement for Detection of the flow rate of liquids and gases in a pipe according to the genre of the main claim. In such a, from DE-OS 26 39 729 known measuring arrangement is by a lying in the liquid flow of the line Heating coil emits a heat pulse at certain time intervals. A signal sensor, which is nachgeornet in the flow direction of the heating coil, feels that of the flowing ' to an evaluation circuit. The one between the release of the heat pulse from the heating coil and the measurement of the heat pulse at the sensor is a ß for the Flow velocity of the liquid. Such or similar Measuring systems in which a sequence of signals is sent to the flowing medium at one point and at a downstream point these signals are sensed again in the flowing medium will only work in a certain speed range of the flowing Liquid with optimal accuracy. Dissolve if the flow velocity is too low the emitted signals in the liquid, so that the later sensed signal is only very weak. If the flow rate is too high, the signal sensor is too sluggish to be able to cope with the signals rapidly flowing past him with sufficient certainty capture. In both cases, therefore, are the measured values given by the signal sensor Too weak for an accurate display of the flow velocity.
Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, eine Meßan-Ordnung zu schaffen, bei der die zu messende Strömungsbescaindig'ieiw über den gesamten zu messenden Bereich nit optimaler Genauigkeit angezeigt wird.The aim of the present solution is to achieve a measuring arrangement create at which the flow bescaindig'ieiw to be measured over the entire to measuring range is displayed with optimal accuracy.
Vorteile der Erfindung -- erfindungsgemäße Meßanordnung mit den kennzeichnenden erkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß durch e Verwendung mehrerer gleicher Meßsysteme in einer Meßanordnung jeweils der ungünstige Meßbereich eines jeden Meßsystems durch einen günstigen Meßbereich eines anderen Meßsystems abgedeckt werden kann und dadurch eine optimale Meßwertgenauigkeit über den gesamten Meßbereich erzielist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Meßbereich für die Durchflußgeschuindigkeit durch die An-^rqnuna mehrerer hintereinander angeordneter Meßsysteme in dem strömenden Medium bei entsprechend gewähltem Leitungsquerschnitt nahezu unbegrenzt erweitert werden kann.Advantages of the invention - measuring arrangement according to the invention with the characterizing Characteristics of the main claim has the advantage that e using several of the same Measuring systems in a measuring arrangement each have the unfavorable measuring range of each measuring system can be covered by a favorable measuring range of another measuring system and thereby an optimal measurement accuracy is achieved over the entire measurement range. Another advantage is that the measuring range for the flow rate due to the combination of several measuring systems arranged one behind the other in the flowing medium with an appropriately selected line cross-section almost unlimited can be expanded.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen merkmale möglich. Besonders vorteilhaft bzw. einfach ist es, bei Verwendung von zwei hintereinanderliegenden Meßsystemen die Signalfühler an eine Auswerteschaltung anzuschließen, die im unteren Bereich der Strömungsgeschwindigkeit das Meßsystem im kleineren Leitungsquerschnitt und im oberen Bereich der Strömungsgeschwindigkeit das Meßsystem im größeren Leitungsquerschnitt auf eine Meßwertausgabe gibt. Je nach Größe des Meßbereiches bzw. nach der gewünschten Genauigkeit der Meßwerte ist es vorteilhaft, mehr als zwei Meßsystem hintereinander in einem Leitungsabschnitt anzuordnen und den Leitungsquerschnitt im Bereich dieser Meßsysteme stufenweise oder kontinuierlich in Strömungsrichtung zu verengen.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements to the features specified in the main claim are possible. It is particularly advantageous or simple when using two one behind the other Measuring systems to connect the signal sensor to an evaluation circuit, which is in the lower Area of the flow velocity the measuring system in the smaller pipe cross-section and in the upper range of the flow velocity the measuring system in the larger pipe cross-section on a measured value output. Depending on the size of the measuring range or the desired Accuracy of the measured values, it is advantageous to have more than two measuring systems in a row to be arranged in a line section and the line cross-section in the area of this To narrow measuring systems gradually or continuously in the direction of flow.
Zeichnung In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Meßanordnung zur Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit mtt zwei Meß-Systemen für unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten, Figur 2 zeigt die Meßanordnung nach Figur 1 im Querschnitt und Figur 3 zeigt das Blockschaltbild der Meßanordnung mit einer Auswerteschaltung. Figur zeigt eine Meßanordnung mit drei hintereinanderliegenden Meßsystemen für unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeitenu Figur 5 zeigt eine Auswerteschaltung für die Meßanordnung nach Figur 4 und Figur 6 zeigt eine andere Auswerteschaltung für die Meßanordnung nach Figur 4 Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die erfindungsgemäße Meßanordnung nach Figur 1 ist als Leitungsabschnitt 10 in der Kraftstoffleitung einer Brennkraftmaschine angeordnet. Mit der Meßanordnung soll die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes in der Kraftstoffleitung und folglich die Durchflußmenge pro Zeiteinheit gemessen werden. Bei Verwendung einer solchen Meßanordnung im Kraftfahrzeug kann dabei abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit der Kraftstoffverbrauch in Litern pro 100 m angezeigt werden. Der Kraftstoff fließt in Richtung der Pfeile v1 und v2 durch den Leitungsabschnitt . Aus Figur 2 ist erkennbar, S das der Leitungsabschnitt 10 einen rechteckigen Querschnitt hat. Bei gleicher Durchlaßbreite B ist die Durchlaßhöhe H am Austritt des Kraftstoffes 1/10 der Höhe H am Kraftstoffeintritt des Leitungsabschnittes 10. Zwei @eßsysteme 11 und 12 sind in Strömungerichtung des Kraftstoffes in dem Leitungsabschnitt 10 mit Abstand hintereinander angeordnet. Jedes meßsystem 11, 12 besteht aus einem Signalgeber 11a, 12a und einem Signalfühler 11b, 12b. Die signalfühler 11b, 12b sind @@bei ihren Signalgebern 11a, 12a in Strömungsrichtung des Kraftstoffes nachgeordnet. An den Signalgebern werden in wahlloser oder in bestimmter Folge durch elektrische Stromimpulse entsprechende Wärmeimpulse erzeugt, die an den umgebenden Nraftstoff abgegeben werden. Diese @ärmeimpulse g en mit dem strömenden Kraftstoff zu @@@ jeweils nachgeordneten Signalfühler 11b, 12b. Die @ignalfühler 11b, 12b sind aus einem temperaturabhänhgigen @idarstandselement gebildet welches beispielsweise in einer Brückenschaltung angeordnet ist. Beim Auftreffen eines Wärmeimpulses auf einen Signalfühler 11b, 12b ändert sich dessen widerstandswert und an der Brückenschaltung erscheint ein Meßsignal.DRAWING The drawing shows two exemplary embodiments of the invention shown and explained in more detail in the following description. It show figure 1 a measuring arrangement for detecting the flow velocity with two measuring systems for different flow velocities, Figure 2 shows the measuring arrangement according to Figure 1 in cross section and Figure 3 shows the block diagram of the measuring arrangement with an evaluation circuit. Figure shows a measuring arrangement with three one behind the other Measuring systems for different flow ratesu Figure 5 shows one Evaluation circuit for the measuring arrangement according to FIG. 4 and FIG. 6 shows a different one Evaluation circuit for the measuring arrangement according to FIG. 4 description of the embodiments The inventive measuring arrangement according to Figure 1 is as Line section 10 arranged in the fuel line of an internal combustion engine. With the measuring arrangement, the flow rate of the fuel in the fuel line is intended and consequently the flow rate per unit of time can be measured. Using such a measuring arrangement in the motor vehicle can depend on the vehicle speed the fuel consumption can be displayed in liters per 100 m. The fuel flows in the direction of the arrows v1 and v2 through the line section. From Figure 2 it can be seen S that the line section 10 has a rectangular cross section. With the same Passage width B is the passage height H at the outlet of the fuel 1/10 of the height H at the fuel inlet of the line section 10. Two @ eßsysteme 11 and 12 are one behind the other at a distance in the direction of flow of the fuel in the line section 10 arranged. Each measuring system 11, 12 consists of a signal generator 11a, 12a and one Signal sensors 11b, 12b. The signal sensors 11b, 12b are @@ with their signal transmitters 11a, 12a downstream in the direction of flow of the fuel. Be on the signal heads in random or in a certain sequence by electrical current impulses corresponding Generates heat pulses that are given off to the surrounding fuel. These @ ärmeimpulse g s with the flowing fuel to @@@ each downstream signal sensor 11b, 12b. The signal sensors 11b, 12b are made up of a temperature-dependent constant element formed which is arranged for example in a bridge circuit. Upon impact a heat pulse to a signal sensor 11b, 12b changes its resistance value and a measurement signal appears on the bridge circuit.
In Figur 3 ist eine Auswerteschaltung der Meßanordnung nach Figur 1 und 2 als Blockschaltbild dargestellt.In FIG. 3 there is an evaluation circuit of the measuring arrangement according to FIG 1 and 2 shown as a block diagram.
Über einen Schalter 13, z.B. den Zündschalter eines Kraftfahrzeuges wird ein Impulsgenerator 14 an die Pulsklemme einer Gleichspannung angeschlossen. Die Impulse an Ausgang des Impulsgenerators 14 werden auf die Signalgeber 11a, 12a der beiden Meßsysteme 11 und 12 im Leitungsabser.= 10 gegeben. Gleichzeitig werden die Impulse auf eine Meßschaltung 15 gegeben. Außerdem werden die Signalfübler 1lb, 12b der beiden Meßsysteme 11 und 12 au zwei Eingange der Meßschaltung 15 gelegt. Ein Tachogenerator 16, der die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges erfaßt, ist mit der Meßschaltung 15 verbunden. Der Ausgang der Meßschaltung 15 ist mit an ein Anzeigegerät 17 angeschlossen, welches bei stillstehendem Fahrzeug den Kraftstoffverbrauch pro Stunde und bei fahrendem Fahrzeug den Kraftstoffverbrauch pro 100 km anzeigt.Via a switch 13, e.g. the ignition switch of a motor vehicle a pulse generator 14 is connected to the pulse terminal of a DC voltage. The pulses at the output of the pulse generator 14 are sent to the signal generators 11a, 12a of the two measuring systems 11 and 12 in the line absorber. = 10 given. Be at the same time the pulses are sent to a measuring circuit 15. In addition, the signal floaters 1lb, 12b of the two measuring systems 11 and 12 are applied to two inputs of the measuring circuit 15. A tachometer generator 16, which detects the speed of the motor vehicle, is with the measuring circuit 15 connected. The output of the measuring circuit 15 is connected to a display device 17 connected, which increases the fuel consumption per Hour and when the vehicle is moving shows the fuel consumption per 100 km.
Durch die Abmessungen des Rohrabschnittes 20 ist der Leitungsquerschnitt tE=B) im Bereich des vorderen Meßsystems 11 zehnmal so groß wie der Leitungsquerschnitt (HxB) im Bereich des zweiten Meßsystems 12. Daraus ergibt sich, daß die Strömungsgeschwindigkeit v2 des Kraftstoffes am Meßsystem 12 zehnmal so groß ist wie vi am Meßsystem 11. Die Meßgenauigkeit der beiden Meßsysteme 11 und 12 ist über einen großen Bereich der Strönungsgeschwindiglieit unterschiedlich. Bei sehr kleinen Strömungsgeschwindigkeiten verläuft der vom Signalgeber abgegebene Wärmeimpuls im Kraftstoff so weit, daß er vom Signalfühler nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit erfaßt werden kann. Bei zu hoher Strömungsgeschwindigkeit ist die Empfindlichkeit des Signalfühlers nicht ausrichen, um bei einer hohen Folge von Wärmeimpulsen diese voneinander unterscheiden zu können. Die Meßsysteme 11 und 12 arbeiten daher nur in einem bestimmten Bereich der Strömungsgeschwindigkeit ausreichend genau. Um dennoch einen großen Meßbereich erfassen zu können, werden in dem Leitungsabschnitt 10 unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten erzeugt. Dadurch werden bei kleinen Durchflußmengen des Kraftstoffes im kleinen Leitungsquerschnitt am Meßsystem 12 ausreichend große Strömungsgeschwindigkeiten v2 erzeugt, bei denen das Meßsystem 12 mit optimaler Genauigkeit arbeitet. Bei größeren Durchflußmengen treten am Meßsystem 11 Strömungsgeschwindigkeiten v1 auf, bei denen das Meßsystem 11 mit optimaler Genauigkeit arbeitet.The line cross-section is determined by the dimensions of the pipe section 20 tE = B) in the area of the front measuring system 11 ten times as large as the line cross-section (HxB) in the area of the second measuring system 12. This shows that the flow velocity v2 of the fuel on measuring system 12 is ten times as large as vi on measuring system 11. The measuring accuracy of the two measuring systems 11 and 12 is over a large range the rate of radiation differs. At very low flow velocities the heat pulse emitted by the signal transmitter runs so far in the fuel that it can no longer be detected by the signal sensor with sufficient accuracy. at the sensitivity of the signal sensor is not too high a flow velocity suffice at a high episode of heat impulses these from each other to be able to distinguish. The measuring systems 11 and 12 therefore only work in a specific one Range of flow velocity sufficiently accurate. To still have a big one To be able to detect the measuring range, are in the line section 10 different Flow velocities generated. As a result, with small flow rates of the Fuel in the small line cross-section on the measuring system 12 sufficiently high flow velocities v2 generated, in which the measuring system 12 operates with optimal accuracy. With larger ones Flow rates occur on the measuring system 11 flow velocities v1 at which the measuring system 11 works with optimal accuracy.
Durch die Meßschaltung 15 wird die Laufzeit der Wärmeimpulse an den Meßsystemen 11 und 12 ermittelt und abhängig davon wird im unteren Bereich der Strömungsgeschwirdigkeit das Meßsystem 12 im kleineren Leitungsquerschnitt und im oberen Bereich der Strömungsgeschwindigkeit das Meßsystem 11 im größeren Leitungsquerschnitt auf eine Meßwertausgabe gegeben, welche nit den Signalen des Tachogenerators 16 verknüpft am Anzeigegerät 17 den Kraftstoffverbrauch anzeigt. Um on den Meßgeräten 11 und 12 eine möglichst gleichmäßige, virhelfreie Strömung zu erzielen, ist das Meßsystem 12 im hleineren Zeitungsquerschnitt in Strömungsrichtung hin@e@ dem Meßsystem 11 im größeren Leitungsquerschnitt @@@ecrdnet. Durch eine solche Meßanordnung ist es möglich, durch zwei Meßsysteme 11 und 12 mit einem Dynamikbereich @@@ 1:10 bei einer Aufweitung des Leitungsquerschnittes @@ den Fahter 10 den Meßbereich auf einen gesamten Dynazikbereich von 1:100 zu erböhen. Ein Meßbereich von 0,6 bis 60 1/h kann durch die beiden Meßsysteme 11 und 12 erfaßt werden, indem das Meßsystem 11 den Meßbereich zwischen 6 und 60 l/h und das Meßsystem 12 den Meßbereich zwischen 0,6 und 6 l/h mit optimaler Genauigkeit erfaßt. Der Druckabfall in der Meßanordnung kann bei einer Durchflußmenge von 60 llh auf 0,1 bar begrenzt werden, wenn der Leitungsabschnitt 10 eine Breite B = 10 mm, eine Höhe H = 10 mm am Meßsystem 11 und eine Höhe h = 1 mm im Bereich des Meßsystems 12 hat. Die Umschaltung der Meßwertausgabe vom Meßsystem 11 auf das Meßsystem 12 oder umgekehrt, erfolgt in der Auswerteschaltung in einfacher Weise durch einen Schwellwertschalter, der in der Meßschaltung 15 durch den Meßwert des gerade eingeschalteten Signalgebers 11b, 12b gesteuert wird. Zuer Stuerung des Schwellwertschalters kann in einfacher Weise ein RC-Glied verwendet werden, welches ein von der Laufzeit der Wärmeimpulse abhängiges Steuersignal abgibt.By the measuring circuit 15, the transit time of the heat pulses to the Measuring systems 11 and 12 determined and depending on this, the flow velocity is in the lower range the measuring system 12 in the smaller line cross-section and in the upper range of the flow velocity the measuring system 11 is given a measured value output in the larger line cross-section, which is linked to the signals of the tachometer generator 16 on the display device 17 Indicates fuel consumption. In order to achieve the most uniform possible, Achieving virhel-free flow is the measuring system 12 in the smaller newspaper cross-section in the direction of flow towards the measuring system 11 in the larger line cross-section @@@ ecrdnet. Such a measuring arrangement makes it possible to use two measuring systems 11 and 12 with a dynamic range @@@ 1:10 with an expansion of the line cross-section @@ Fahter 10 to increase the measuring range to a total dynamic range of 1: 100. A measuring range from 0.6 to 60 l / h can be covered by the two measuring systems 11 and 12 by the measuring system 11 the measuring range between 6 and 60 l / h and the measuring system 12 the measuring range between 0.6 and 6 l / h with optimal accuracy recorded. The pressure drop in the measuring arrangement can with a flow rate of 60 llh be limited to 0.1 bar if the line section 10 has a width B = 10 mm, a height H = 10 mm on the measuring system 11 and a height h = 1 mm in the area of the measuring system 12 has. Switching the measured value output from measuring system 11 to measuring system 12 or vice versa, takes place in the evaluation circuit in a simple manner by a Threshold switch in the measuring circuit 15 by the measured value of the just switched on Signal generator 11b, 12b is controlled. To control the threshold switch can in a simple way an RC element can be used, which is one of the runtime of the Emits heat pulse-dependent control signal.
Durch eine Einschränkung des Meßbereiches an jedem einzelnen Meßsystem kann die Meßgenauigkeit noch weiter verbessert werden. Dies kann bei einem gleichgroßen gesamten Meßbereich der Meßanordnung dadurch erreicht werden, daß sich der Leitungsquerschnitt in der Meßanordnung in mehreren Stufen in der Strömungsrichtung verkleinert und daß in jeder Stufe ein Meßsystem mit einem Signalgeber und einem Signalfühler angeordnet ist. In gleicher Weise kann auch der gesamte Meßbereich durch Hinzufügen weiterer Meßsysteme erweitert werden, wenn das Verhältnis der Leitungsquerschnitte am Eingang und am Ausgang der Meßanordnung entsprechend vergrößert wird. Ausgehend von einem gesamten Meßbereich von 1:100 verringert sich der Meßbereich bei zwei gleichartigen Meßsystemen für jedes Meßsystem auf 1:10 und bei drei Meßsystemen auf 1:4ao für jedes Meßsystem. Um eine möglichst gleichmäßige Strömung des Kraftstoffes zu erreichen, ist es jedoch vorteilhaft, wenn sich der Leitungsquerschnitt in der Meßanordnung kontinuierlich ändert.By restricting the measuring range on each individual measuring system the measurement accuracy can be further improved. This can be for an equally sized entire measuring range of the measuring arrangement can be achieved in that the line cross-section reduced in the measuring arrangement in several stages in the direction of flow and that a measuring system with a signal transmitter and a signal sensor is arranged in each stage is. In the same way, the entire measuring range can be added by adding more Measuring systems are expanded when the ratio of the line cross-sections at the input and is increased accordingly at the output of the measuring arrangement. Starting from one over the entire measuring range of 1: 100, the measuring range is reduced for two similar Measuring systems for each measuring system to 1:10 and for three measuring systems to 1: 4ao for every measuring system. To ensure that the fuel flow is as uniform as possible to achieve, it is advantageous if the line cross-section in the Measuring arrangement changes continuously.
Figur 4 zeigt eine Meßanordnung, deren Leitungsabschnitt 20 mit einer stufenlosen, kontinuierlichen Verengung des Leitungsquerschnittes in der Strömungsrichtung des Kraftstoffes versehen ist. Dort sind mehrere Meßsysteme 21 an der Wandung des eitungsabschnittes 30 angeordnet, die jeweils aus einem Signalgeber und einem Signalfühler gemäß Figur 1 aufgebaut sein können. In Figur 4 sind drei solcher Systeme 21 dargestellt, ein weiteres ist gestrichelt angedeutet.Figure 4 shows a measuring arrangement, the line section 20 with a stepless, continuous narrowing of the line cross-section in the direction of flow of the fuel is provided. There are several measuring systems 21 on the wall of the eitungsabschnittes 30 arranged, each of a signal generator and a signal sensor can be constructed according to FIG. In Figure 4, three such systems 21 are shown, another is indicated by dashed lines.
Figur 5 zeigt eine Auswerteschaltung der Meßanordnung nach Figur 4, bei der die Meßwerte der einzelnen Meßsysteme 21 auf einen Multiplexer 22 gegeben werden.Figure 5 shows an evaluation circuit of the measuring arrangement according to Figure 4, in which the measured values of the individual measuring systems 21 are sent to a multiplexer 22 will.
Über eine Steuerlogik 23 wird jeweils nur das Meßsystem 21 eingeschaltet, welches bei der gemessenen Zurchflußmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit mit opti-oder Genauigkeit arbeitet. Der Meßwert dieses Meßsystems @1 melange über die Multiplexer 22 zyklisch in einen Speicher 24. Durch Signale der Steuerlogik @@ wird der @nhalt des Speichers 24 zyklisch in eine @LU 25 (Arithmetie Logie Unit) gegeben, an der auch noch ein Korrekturwertspeicher 26 angeschlossen ist. Am Aus-@@@g der ALU 25 ist ein Anzeigegerät 27 angezchlossen.Only the measuring system 21 is switched on via a control logic 23, which at the measured flow rate or flow rate with opti-or Accuracy works. The measured value of this measuring system @ 1 melange via the multiplexer 22 cyclically into a memory 24. Signals from the control logic @@ are used to transfer the @content of the memory 24 cyclically given to a @LU 25 (Arithmetic Logie Unit) on which a correction value memory 26 is also connected. On the off - @@@ g of the ALU 25 a display device 27 is connected.
Beim Nultiplexbstrieb der Auswerteschaltung nach Figur @ ist jeweils dur das Meßsystem 21 eingeschaltet, das im Vergleich zu den übrigen Meßsystemen mit der größten Genauigkeit für die jeweils gemessene Durchflußmenge arbeitet. Da eine Durchflußänderung nicht sprunghaft erfolgen kann, entscheidet die Steuerlogik 23 aufgrund des augenblicklichen Meßwertes bei jedem Durchlaufzyklus, ob mit dem augenblicklich eingeschalteten Meßsystem weiter gemessen werden soll oder ob auf ein anderes, benachbartes System umgeschaltet werden muß.When Nultiplexbstrieb the evaluation circuit according to Figure @ is in each case dur the measuring system 21 switched on, which in comparison to the other measuring systems with the greatest Accuracy for the respective measured flow rate is working. Since a change in flow cannot occur suddenly, it is decisive the control logic 23 based on the instantaneous measured value in each cycle, Whether the measurement system that is currently switched on should continue to measure or whether it is necessary to switch to another, neighboring system.
Erlauben die Meßsysteme sehr kurzzeitige Meßzyklen, so besteht die Möglichkeit, bei der Erkennung einer .Ießbereichs-0berschreitung auf einen anderen Bereich umzuschalten und dort die Messung zu wiederholen. Erlaubt dagegen das Meßsystem sehr kurzzeitige Meßzyklen nicht, so kann der den Meßbereich überschreitende Meßwert noch ausgegeben werden und erst im nächsten Zyklus wird das benachbarte Meßsystem aktiviert.If the measuring systems allow very short measuring cycles, the Possibility of detecting an overflow of the measuring range on another Switch the range and repeat the measurement there. On the other hand, the measuring system allows very short measuring cycles are not possible, the measured value exceeding the measuring range can can still be output and the neighboring measuring system will not be used until the next cycle activated.
Die Auswerteschaltung nach Figur 5 läßt sich ebenso wie die nach Figur 6 in einem Mikroprozessor reaiisieren.The evaluation circuit according to FIG. 5, like that according to FIG 6 in a microprocessor.
Dabei können eventuelle Nichtlinearitäten der einzelnen Meßsysteme mit Hilfe von im Korrekturspeicher 26 abgelegten Daten ausgeglichen werden. 3ei einer Auswerteschaltung nach Figur 6 sind alle Meßsysteme 21 der Meßanordnung im Leitungsabschnitt 20 über den gesamten 3ereich der zu messenden Strömungsgeschwindigkeit eingeschaltet und die von ihnen gemessenen Werte gelangen jeweils in einen Zwischenspeicher 28. Die von den Signalfühlern gemessenen Werte werden dann über die Zwischenspeicher 28 vom Multiplexer 22 abgerufen und über die Steuerlogik 23 wird der Meßwert von dem Meßsystem 21, welches gerade im Bereich seiner optimalen Meßgenauigkeit arbeitet, über die ALU 25 auf die Meßwertausgabe bzw. auf das Anzeigegerät 27 geschaltet.Any non-linearities of the individual measuring systems can be avoided be compensated with the aid of data stored in the correction memory 26. 3ei an evaluation circuit according to Figure 6 are all measuring systems 21 of the measuring arrangement in Line section 20 over the entire range of the flow velocity to be measured switched on and the values measured by them are each stored in a buffer 28. The values measured by the signal sensors are then stored in the buffer 28 retrieved from the multiplexer 22 and via the control logic 23, the measured value of the measuring system 21, which is currently working in the range of its optimal measuring accuracy, switched to the measured value output or to the display device 27 via the ALU 25.
Alle Meßsysteme 21 arbeiten daher im gesamten Meßbereich gleichzeitig. Jedes Meßsystem hat jedoch einen Bereich in dem es genauer arbeitet als die übrigen De e Steuerlogik l; 23 schaltet nun bei Überschreitung der systembedingten und festliegenden Meßbereichsschwellen jeweils auf das t4eßsystem 21 um, welches an genauesten arbeitet Bei einer solchen Auswerteschaltung ist zwar durch das Einschalten sämtlicher Meßsysteme ein höherer Energieverbrauch erforderlich die Umschaltung der einzelnen Meßbereiche erfolgt dadurch jedoch ohne Verzögerung.All measuring systems 21 therefore work simultaneously in the entire measuring range. However, every measuring system has a range in which it works more precisely than the others The control logic l; 23 now switches when the system-related and fixed Measuring range thresholds each to the measuring system 21, which works with the most accurate With such an evaluation circuit it is true that all measuring systems are switched on a higher energy consumption requires the switching of the individual measuring ranges however, this takes place without delay.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschrankt, da anstelle der mit Wärmeimpulsen arbeitenden eß-s£steme auch andere Meßsysteme verwendet werden können, die ohne mechanisch bewegte Teile die Strömungsgeschwindigkeit eines gasförmigen oder flüssigen @ediums in einem Leitungssystem messen Durch die Aneinanderreihung mehrerer derartiger Meßsystem in einem Leitungsabschnitt, dessen Leitungsquerschnitt im Bereich eines Meßsystems mindestens doppelt so groß als im Bereich eines anderen Meßsystems ist, kann auf einfache und @ostengünstige Weise ein relativ großer Meßbereich @it der gewünschten Genauigkeit erfaßt werden. Durch eine solche Meßanordnung ist es auch möglich, den Meßbereich un den z.B. am häufigsten vorkommenden Verbrauchsvert eines Kraftfahrzeuges feiner aufzulösen und diesen Bereich für mehrere Meßsysteme aufzuteilen, so daß der @effehler weiber vorringert wird. Die einzelnen Meßsysteme können dabei aufgrund unterschiedlicher AbmessX und Eigenschaften für einen besonderen Meßbereich optimiert werden. Dadurch können Durchflußmengen oder B. die Berechnung des verbleibenden Tankinhaltes im aftfahrzoug mit großer Genauigkeit ermittelt werden.The invention is not limited to the illustrated embodiments limited, since instead of the eating stems that work with heat impulses there are also others Measurement systems can be used that measure the flow velocity without mechanically moving parts Measure a gaseous or liquid medium in a pipe system Stringing together several such measuring systems in a line section, whose Cable cross-section in the area of a measuring system at least twice as large as in the Area of another measuring system can be done in a simple and inexpensive way a relatively large measuring range can be covered with the desired accuracy. By With such a measuring arrangement, it is also possible to determine the measuring range and, for example, the most frequent Occurring consumption vert of a motor vehicle to resolve more finely and this area to be divided up for several measuring systems, so that the @effehler is overruled. The individual measuring systems can be due to different dimensions and properties be optimized for a particular measuring range. This allows flow rates or B. the calculation of the remaining tank capacity in the aftfahrzoug with large Accuracy can be determined.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823210888 DE3210888A1 (en) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | Measuring arrangement for measuring flow velocities |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994010540A1 (en) * | 1992-11-02 | 1994-05-11 | Albertus Theodorus Huiberts | Method and apparatus for measuring the flow rate of a medium flow |
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-
1982
- 1982-03-25 DE DE19823210888 patent/DE3210888A1/en not_active Withdrawn
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